在觅食时,大黄蜂经常面临选择。它们是选择获取最容易得到的花蜜,还是应该更努力地去获取含糖量更高的花蜜?一项新研究发现,大黄蜂优先考虑在最短的时间内获取最多的卡路里,即使这会消耗更多的能量。根据10月24日发表在《iScience》杂志上的一项研究,这种权衡可以确保蜂群获得即时的能量。
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该研究调查了英国一种常见的蜂类——Bombus terrestris,即尾巴棕色的熊蜂。大黄蜂会吸食花朵上的花蜜,然后反刍到蜂巢中供其他蜜蜂食用。它们只会在蜂巢中储存少量花蜜,因此它们必须充分利用每一次觅食的机会。
为了做出这些选择,大黄蜂似乎会在花费收集花蜜的时间与花蜜的能量含量之间进行权衡。如果糖含量值得,即使获取更困难,蜜蜂也会努力去采集。相比之下,蜜蜂则会通过优化能量消耗来做出觅食决定,这可能是为了延长蜜蜂的寿命。
“大黄蜂能够‘边飞边’就哪些花蜜来源的能量经济性最高做出决定,”该研究的合著者、牛津大学蜜蜂生物学家Jonathan Pattrick在一份声明中表示。“通过训练大黄蜂访问人工的、滑溜溜的花朵,并使用含糖量高、中或低的‘花蜜’,我们发现它们能够在花蜜的能量含量和获取难度之间做出权衡。”
在该研究中,Patrick和他的生物学家团队在六个月的时间里进行了6万次对大黄蜂行为的观察。这使得他们能够精确估算大黄蜂的觅食能量消耗,并且研究中的每只大黄蜂都被观察了长达八小时,中间没有休息。研究团队使用了垂直和水平放置的人工花朵,这些花朵表面光滑,使得蜜蜂难以抓住。
一个计算机程序测量了蜜蜂在假花之间飞行和觅食花蜜时的毫秒级时间,以了解大黄蜂在飞行中消耗了多少能量,以及在饮用时收集了多少。然后,他们确定了蜜蜂是如何决定是花费额外的时间和能量从这些滑溜溜的花朵中采集高糖花蜜,还是选择更容易的方案,即采集含糖量较低的花蜜。
然后,每只大黄蜂接受了三种测试之一。
在第一个测试中,垂直和水平人工花朵上的花蜜含糖量相同。大黄蜂选择从水平花朵觅食,而不是花费额外的时间和能量在垂直花朵周围盘旋。
在第二个测试中,垂直花朵上的花蜜比水平花朵上的含糖量高得多,大黄蜂几乎只选择从垂直花朵上饮用。
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在第三个测试中,垂直花朵上的花蜜略高于水平花朵上的花蜜。这造成了一种情况,大黄蜂需要在花费的觅食时间和能量,以及饮用的花蜜的能量含量之间做出权衡。它们最终从水平花朵上进食。
基于这些测试结果,研究作者总结道,大黄蜂可以选择花费额外的时间和能量从更难获取的花蜜来源觅食,但前提是最终的回报确实值得。理解这一点有助于预测大黄蜂可能访问的花朵类型,并为选择种植哪些花朵来使田地更适合大黄蜂提供信息。
“令人惊叹的是,即使大脑比芝麻籽还小,大黄蜂也能做出如此复杂的决定,”该研究的合著者、剑桥大学生物化学家Hamish Symington在一份声明中表示。“很明显,大黄蜂的觅食并非基于‘花蜜中的糖越多越好’这样简单的想法——它要微妙得多。而且,这也凸显了关于昆虫行为,我们仍然有太多东西需要学习。”